水稻耐碱突变体ACR78在苏打盐碱胁迫下的生理响应

利用盆栽方法,研究了盐碱胁迫条件下水稻耐碱突变体(ACR78)灌浆期的耐盐碱生理特性,并与野生型(农大10号)进行了比较分析.结果表明,盐碱胁迫下ACR78体内积累了大量可溶性糖(根部除外),质膜透性受损较轻,但脯氨酸含量变化不大;在盐碱胁迫下ACR78的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素以及水分利用效率(WUE)均高于野生型,而蒸腾速率(Tr)低于野生型.说明ACR78突变体耐盐碱性优于野生型具有一定的生理基础.     

苏打盐碱胁迫对汉麻生长发育的影响

为明确苏打盐碱胁迫下汉麻的生长发育特性,以引进汉麻品种‘格列西亚’(V1)‘、金刀15’(V2)为试验材料,研究不同生育时期不同苏打盐碱胁迫下汉麻出苗率、株高、叶面积指数、干物质量及麻皮产量的变化。结果表明,不同生育时期不同苏打盐碱胁迫对出苗率影响不显著,但对汉麻的株高、茎粗、叶面积指数、叶干重、茎干重、根干重及麻皮产量影响较大,重度和中度苏打盐碱胁迫处理与对照之间达差异显著水平,其中麻皮产量与CK相比降低了12.43%～35.27%。从整体来看,不同生育时期不同苏打盐碱胁迫对汉麻的生长发育均有抑制作用,苗期的抑制程度高于其他生育时期,V1耐苏打盐碱胁迫能力大于V2。     

高盐碱胁迫下野生大豆(Glycine soja)体内离子积累的差异

在总含量3%高盐碱原土盆栽条件下,对搜集于津唐盐碱地895份野生大豆植株进行耐盐碱性评价。通过测定203株死亡及收获植株茎、叶中Na⁺、Cl^–、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺的含量,分析高盐碱胁迫下野生大豆植株离子含量的分布及野生大豆植株死亡和成熟时体内离子积累程度,并探讨耐盐碱型野生大豆的耐性机制。结果表明,野生大豆植株在营养生长期间,盐碱胁迫致死植株茎、叶无机离子含量在不同存活时间组间并未达显著水平,Na⁺和Cl^–积累达到一定含量即出现死亡现象,致死植株茎中Na⁺和Cl^–离子范围分别为3.239~4.682和4.639~6.328,叶中分别为1.754~2.349和4.126~5.073;能够存活到成熟的耐盐碱型野生大豆植株茎叶Na⁺和Cl^–含量存在低中高3种类型。高耐型野生大豆茎、叶平均Na⁺和Cl^–含量显著低于低耐盐型,且茎中K⁺和叶中Ca²⁺和Mg²⁺含量较高。在高耐型野生大豆植株茎叶中也存在Na⁺和Cl^–离子含量高水平和低水平两种类型,推测野生大豆可能存在两种耐盐碱机制,其一为高耐受性,其二为低吸收性。     

苏打盐碱胁迫下水稻齐穗期剑叶光合特性对CO_2浓度增强的响应

利用LI-6400P型红外气体分析仪测定了苏打盐碱胁迫下水稻剑叶的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、羧化效率(CE)及水分利用率(WUE)对模拟CO2浓度增强的响应.结果表明:无论是盐碱胁迫(S)还是非盐碱胁迫(NS)水稻剑叶的Pn随Ci的增加而呈上升趋势,增幅趋缓,最终趋于动态平衡;盐碱胁迫使不同CO2浓度下的Pn降低,同时也降低了水稻叶片的CE,提高了水稻叶片的CO2补偿点,降低了水稻叶片的光呼吸(Rp);Gs与Tr随Ci的变化趋势基本相同,但盐碱胁迫降低了水稻叶片的Gs和Tr;无论是非盐碱(NS)还是盐碱胁迫(S)水稻叶片的WUE随Ci的升高显著增大,盐碱胁迫却加大了水稻叶片的WUE.     

盐碱胁迫对水稻的影响及其相关机制的研究进展

土壤盐碱是影响水稻生长发育、产量和品质的重要环境因子,深入研究盐碱胁迫的相关问题有利于从多角度、多层面了解水稻相关耐盐机制,从而为栽培生产提供高效方法。本研究概述了盐碱胁迫对水稻生长发育、产量及稻米品质的影响,基于当前国内外研究,从光合作用、渗透调节及分子调控等方面阐述了耐盐碱生理机制,对未来全面深入开展水稻盐碱逆境的研究提出了建议。     

盐胁迫下水稻叶绿素荧光特性与离子积累的相关性分析

以4个北方常规粳稻品种为材料,于孕穗期施加80 mmol/L的NaCl胁迫,测定了水稻叶片叶绿素荧光参数及体内离子含量的变化,以揭示盐胁迫下水稻离子积累与叶绿素荧光特性的相关性.结果表明,盐胁迫下水稻叶片最大荧光(Fm)、最大光化学量子效率(Fv/Fm)、光系统II的实际光合效率(PhiPSⅡ)、表观光合量子传递效率(...     

混合盐碱胁迫对水稻种子萌发的影响

为探明混合盐碱胁迫对水稻(Oryza sativa L.)种子萌发的影响,采用纸上萌发法,用不同浓度的NaCl、Na2 SO、NaHCO3和Na2 CO3混合液对水稻种子进行萌发试验.结果表明:在混合盐碱胁迫下,水稻种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数均随盐浓度的升高和pH值增大呈下降趋势.低盐或低碱胁迫对水稻种子萌发影响较小,高盐或高碱胁迫下水稻种子萌发受到严重影响,水稻种子萌发主要受到盐浓度的影响,当盐浓度达200 mmol/L时,各盐组合水稻种子均不萌发.     

盐碱胁迫下水稻苗期地上部Na+、K+浓度的QTL分析

在盐、碱胁迫条件下检测控制水稻苗期地上部Na~+、K~+浓度的QTL位点,为深入研究水稻的耐盐、碱性遗传机制及分子标记辅助育种提供理论依据。利用小白粳子/空育131衍生的含有200个株系的重组自交系群体,及其包含142个SSR标记的遗传连锁图谱对盐、碱胁迫条件下水稻苗期盐、碱害级别、地上部Na~+浓度、K~+浓度及Na~+/K~+进行QTL分析。在2种胁迫条件下共定位到了15个QTL,其中盐、碱胁迫条件下分别检测到7,8个QTL,分布在第2,3,5,7,8,9,11,12染色体上,LOD值为2.52～6.59,表型贡献率在6.10%～28.00%。其中,盐胁迫下与Na~+浓度相关的qSSNC3和碱胁迫下与Na~+/K~+相关的qASNK3定位在相邻区间;盐胁迫下与Na~+/K~+相关的qSSNK2和碱胁迫下与K~+浓度相关的qASKC2定位在相同区间;碱胁迫下与碱害级别相关的qSAT8和与Na~+浓度相关的qASNC8、与K~+浓度相关的qASKC8定位在相同或相邻区间,说明2种胁迫条件下Na~+、K~+浓度具有一定的遗传重叠。通过相同标记或比较图谱将本研究结果与前人研究结果进行比较分析,发现有13个QTL为已知QTL,而位于RM547～RM22750的qSAT8和qASNC8为新的QTL位点。     

苏打盐碱胁迫对水稻品种长白9号穗部性状及产量构成的影响

研究了盆栽条件下苏打盐碱胁迫对水稻品种长白9号穗部性状及产量构成的影响。结果表明:盐碱胁迫对稻穗2次枝梗数、2次枝梗上的颖花数、2次枝梗上的实粒数的影响达显著水平(P0.05),随盐碱胁迫程度的增加,2次枝梗数、2次枝梗上的颖花数和2次枝梗上的实粒数呈明显降低趋势;相关分析表明,盐碱胁迫下穗上的2次枝梗数是对单穗产量贡献的最大因子;方差分析结果表明,盐碱胁迫使长白9号产量显著降低,其降低的主要原因是盐碱胁迫使穗的总颖花数、穗粒数减少。因此,盐碱地种植长白9号在孕穗期要加强水肥调控,尽量增加水稻的颖花数,减少2次枝梗退化。     

苏打盐碱胁迫对甜高粱种子萌发的影响及品种耐性综合评价

将NaHCO3和Na2CO3按5:1混合,在不同盐碱浓度处理下对7个不同甜高粱品种的发芽势、发芽率、发芽指数、相对活力指数、平均根长、平均发芽率和盐害率进行比较研究,并采用隶属函数法对各品种耐性进行评价.结果表明:7个甜高粱种子耐盐碱性由强到弱的综合排序为:MN 3739＞ M-81 E＞贝利＞Rio＞ ES 725＞ 3222＞雷伊.     

嫁接对铜胁迫下甜瓜幼苗光合特性与矿质元素吸收的影响

为探索嫁接对铜胁迫下甜瓜幼苗光合特性与矿质元素吸收的影响,选择了南瓜京欣砧三号为砧木,薄皮甜瓜IVF09与厚皮甜瓜IVF117为接穗,以自根苗为对照,采用基质栽培法研究了铜胁迫下甜瓜嫁接苗和自根苗的光合特性与矿质元素吸收。结果表明：在铜胁迫条件下,甜瓜幼苗生物量下降、光合作用受抑制、矿质元素吸收平衡破坏。但在同一胁迫条件下,嫁接苗的生物量大于自根苗,光合色素含量高于自根苗,净光合速率（ Pn）、蒸腾速率（ Tr）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）显著大于自根苗,气孔限制值（Ls）小于自根苗;嫁接改善了矿质元素吸收,有效增加K、P、Na等的含量,减少Cu含量,IVF09嫁接苗叶片Cu含量在800μmol/L Cu2＋胁迫下显著低于自根苗,仅为自根苗的70．11％;而IVF117在400μmol/L Cu2＋胁迫下Cu含量显著低于自根苗,为自根苗的86．61％。因此,嫁接减弱了铜胁迫对甜瓜幼苗光合特性与矿质元素吸收的抑制作用,缓解了铜胁迫对甜瓜幼苗的毒害作用。     

聚乙二醇(PEG)模拟水分胁迫对水稻幼苗矿质离子含量的影响

以水稻为试验材料,采用水培方法研究PEG胁迫对水稻叶片和根系矿质元素含量的影响。结果表明:水稻幼苗体内的大量元素(P、K、Ca、Mg)含量在胁迫4、6d时显著低于对照组;而各微量元素(Mn、Na、Fe、Zn、Cu)含量的变化不一致,或增加或减少,但在胁迫6d时均与对照组的差异达显著水平。并且水分胁迫抑制了P、K、Ca、Mg、Fe元素从根向茎叶迁移,促进了Mn、Na、Zn和Cu元素从根向茎叶运输。     

硒胁迫对紫花苜蓿硒积累及矿质元素吸收的效应

为了探讨硒胁迫对紫花苜蓿硒积累及对其他矿质元素吸收的影响。以3种苜蓿阿尔冈金、大叶苜蓿、维多利亚为试材,采用土培试验方法,研究了硒胁迫对紫花苜蓿不同组织的生物量、转运系数、耐性指数、硒积累量、硒含量和矿质元素含量的影响及紫花苜蓿对硒的积累能力。结果表明:施以100μmol/L硒时,硒处理显著提高了3个品种苜蓿根、茎、叶片的硒含量、耐性指数、硒积累量和K、P、Ca、Mg元素的吸收,当硒浓度为900μmol/L时,则降低了阿尔冈金和维多利亚不同器官生物量及大叶苜蓿根的生物量积累,且降低了阿尔冈金和维多利亚不同器官及大叶苜蓿根和茎对Zn吸收积累量。不同品种间相比较,大叶苜蓿生物量、硒积累量和K、P、Mg元素吸收显著高于其他2个苜蓿,且差异显著。综合评价表明,大叶苜蓿对矿质元素和Se有较好的吸收和富集能力。     

盐胁迫对水稻叶片光合作用和叶绿素荧光特性的影响

以一个耐盐水稻品种和一个盐敏感水稻品种为材料,从孕穗初期开始进行NaCl胁迫(浓度分别为0,40,80,120mmo1/L ),研究盐胁迫下水稻叶片光合气体交换参数和叶绿素荧光参数的变化。结果表明:盐胁迫使两个水稻品种叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Cs)和表观叶肉导度(AMC)均显著下降,盐敏感品种各指标随盐浓度的增加下降更显著;耐盐品种的胞间CO2浓度(Ci)和气孔限制值(Ls)在各浓度盐胁迫下变化均未达到显著差异,盐敏感品种在低盐浓度(40mmo1/L)胁迫下,Ci和Ls变化不显著,在高盐浓度(80mmo1/L和120mmo1/L)下,Ci显著下降,且Ls显著上升;盐胁迫下两个品种的Fv/F0, Fv’/Fm’,ΦPSII,ETR、光化学碎灭(qP)下降,非光化学碎灭(qN)升高,盐敏感品种随盐浓度的增加各指标变化更显著。由本试验可知,盐胁迫下水稻品种光合速率的下降是由非气孔限制因素引起的,而盐敏感品种在高浓度盐胁迫下还增加了气孔限制因素。     

山东省近60年主推冬小麦品种对土壤矿质元素吸收特性研究

冬小麦新品种的选育与栽培措施的改良可以有效提高子粒矿质元素含量,以补充人体对矿质营养元素摄入的不足。筛选近60年山东省推广面积连续3年超过6.67万hm~2(100万亩)的地方品种、引进品种和选育品种37份为试验材料,研究试验材料不同部位对土壤矿质元素的吸收。研究结果:土壤中含量最多的6种矿质元素在冬小麦子粒中的含量为K>Mg>Ca>Al>Fe>Na,相同年份冬小麦子粒中的6种矿质元素含量在不同肥力处理之间差异小。冬小麦颖壳中的6种矿质元素含量为K>Ca>Mg>Al>Fe>Na,冬小麦茎叶中的6种土壤矿质元素总体为K、Ca、Mg、Al、Fe、Na依次降低的趋势。肥力的高低对子粒中6种土壤矿质元素的含量影响不大,而不同年代之间存在差异。在6种土壤矿质元素中,Al、Fe、Na、K、Ca含量表现为颖壳>茎叶>子粒,Mg含量为颖壳>子粒>茎叶。     

不同水稻品种在Cd、As和Hg胁迫下的吸收积累特性

为筛选籽粒中Cd、As和Hg低吸收或低积累的品种或育种中间材料,采用人工添加 Cd(CdCl2·2.5H2O)、As(NaAsO2)和 Hg[Hg(NO3)2·0.5H2O]等重金属化合物的方法污粢土壤,研究不同水稻品种对Cd、As 和 Hg 胁迫的吸收积累特性.结果表明,Cd、As 和 Hg 胁迫时,水稻茎叶、稻谷和精米中均会增加相应重金属的含量;As 和 Hg 主要在茎叶中积累,而籽粒中的含量较低;精米中 Cd 的含量与稻谷和茎叶中的含量差异较小.茎叶中 Cd、As 和Hg 的含量显著或极显著高于稻谷和精米,而精米中相应重金属的含量与稻谷中含量的差异均不显著.南粳 41、金陵香糯、武育粳3号、华粳3号、02428、龙睛4号和云南新团黑谷等7个品种精米中Cd和As的含量均达到绿色食品大米标准;所有品种精米中Hg的含量均未达到无公害食品大米标准.     

花期干旱胁迫钝感与敏感水稻保持系的生理特性

以负压式土壤湿度计和取土烘干法双重监控盆栽试验的土壤水势变化,观测我国14个常用水稻保持系的花期耐旱性,并以干旱胁迫指数人为分为钝感、耐旱、不耐旱与敏感4个耐旱等级,其中K22-B、金23-B为花期干旱胁迫钝感材料,珍汕97-B、中9-B为花期干旱胁迫敏感材料,选此4个典型保持系,研究它们对花期干旱胁迫的生理效应。结果表明:(1)花期干旱胁迫钝感保持系稻株比之敏感保持系稻株剑叶与小穗(颖花、籽粒)具有较高水势,缺水引发水稻器官水势下降,剑叶蒸腾速率也因干旱而下降,但下降程度小于敏感材料。(2)钝感与敏感保持系稻株的光合速率并无明显差异,但因干旱胁迫而下降的程度有明显不同,钝感保持系光合速率下降程度小于敏感材料。(3)花期干旱胁迫钝感与敏感保持系花粉数/花药相似,也不因花期干旱胁迫而明显下降(P0.05),花粉粒充实度与柱头着粒花粉的发芽率也不因花期干旱胁迫而明显变化(P0.05),干旱胁迫敏感保持系稻株的花药开裂度与柱头上花粉着粒数均低于钝感保持系稻株。总之,对花期干旱胁迫钝感的保持系稻株比之敏感保持系稻株经干旱胁迫,保持较高的器官水势与蒸腾速率,有利于花药开裂与柱头着粉受精,维持相对较高的光合效率与物质转移效率,有益受精籽粒灌浆成熟。     

镉离子胁迫下钙镁离子对水稻种子萌发期耐镉性的影响

以西南地区主栽水稻品种Q优6号为材料,采用温室发芽试验,研究Cd^2+胁迫下Ca^2+、Mg^2+对水稻发芽率、生长量及根芽中镉含量的影响。结果表明:在1 mg·kg-1 Cd 2+浓度(简称1 Cd)胁迫下,随着Ca^2+浓度的增加,水稻发芽率、发芽指数逐渐增加,随着Mg^2+浓度的增加,水稻发芽率、发芽指数逐渐降低;在2 mg·kg^-1 Cd^2+浓度(简称2 Cd)胁迫下,Ca 2+使水稻发芽率、发芽指数均提高22.53%,随着Mg^2+浓度的增加,水稻发芽率、发芽指数先降低后增加。在1 Cd胁迫下,随着Ca^2+浓度的增加,水稻生物量逐渐增加,在2 Cd胁迫下,随着Ca^2+浓度的增加,水稻生物量逐渐降低;在1 Cd胁迫下,Mg^2+对水稻生物量生长的强弱关系为1 Cd+3 Mg>1 Cd+1 Mg>1 Cd+2 Mg;在2 Cd胁迫下,随着Mg 2+浓度的增加,水稻生物量逐渐增加。在1 Cd胁迫下,随着Ca^2+、Mg^2+浓度的增加水稻根系中Cd的含量先增加后降低,水稻芽中Cd含量均呈降低趋势;在2 Cd胁迫下,水稻根芽中Cd的含量均随着Ca^2+、Mg^2+浓度的增加而降低。因此,Cd^2+胁迫下添加Ca^2+、Mg^2+能够增加水稻发芽率、发芽指数、活力指数,增强水稻种子萌发期生物量与生长量,降低根系与芽中Cd的含量。     

盐碱胁迫对不同水稻材料苗期生长特性的影响

【研究目的】为探明水稻苗期耐盐碱特性的生理机制,建立适合江苏滩涂地区简易有效耐盐碱鉴定方法;【方法】以18个不同的粳稻、籼稻以及杂交稻材料作为供试材料,研究人工盐碱处理下,水稻的发芽率、苗高、苗的干物质重以及主根和侧根等生长特性;【结果】研究表明：盐碱处理下,供试水稻品种的生理指标存在显著差异。与粳型水稻材料相比,在盐碱处理下,籼型水稻材料的发芽率低,干物质累积少,主根生长受抑制,而且侧根发根也较少,表现为对盐碱胁迫更为敏感。而杂交稻材料表现则不一致,杂交稻汕优63和两优培九的耐盐碱特性表现处于籼稻和粳稻之间,而杂交稻粤优938的盐碱特性则比籼型水稻材料更为敏感。【结论】经显著性分析,在盐碱处理下,不同水稻品种的发芽率和侧根数目分别在0.01和0.05差异水平,可作为苗期水稻盐碱特性鉴定的重要生理指标。